(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップ（３）であって、
半導体積層体を有する半導体本体（４）と、第１の主面（１１）と前記第１の主面とは反対側の第２の主面（１２）とを有するキャリア（１）と、を備えており、前記半導体本体が前記キャリアの前記第１の主面に配置されており、前記第１の主面と前記第２の主面との間にダイオード構造（２）が形成されており、前記ダイオード構造が、少なくとも電圧の一方の極性に関して前記第１の主面を前記第２の主面から電気的に絶縁しており、
−  前記ダイオード構造が、前記キャリアの全側面に延在しており、
−  前記半導体積層体が、放射を生成するための活性領域（４０）を有し、
−  前記活性領域（４０）が、前記ダイオード構造（２）によって前記第２の主面（１２）から電気的に絶縁され、
−  保護ダイオード（１８）が、前記キャリア（１）に形成されており、かつ、前記第１の主面（１１）と前記ダイオード構造（２）との間に配置されている、
半導体チップ（３）。
【請求項２】
前記活性領域（４０）および前記保護ダイオード（１８）は、それぞれの導通方向に関して逆並列に相互接続されている、
請求項１に記載の半導体チップ。
【請求項３】
前記保護ダイオード（１８）は第１のサブ領域（１８１）と第２のサブ領域（１８２）とにより形成されており、前記第１および第２のサブ領域（１８１、１８２）は導電型に関して互いに異なっており、前記第２のサブ領域（１８２）は前記第１のサブ領域（１８１）によって完全に囲まれている、
請求項１または請求項２に記載の半導体チップ。
【請求項４】
前記ダイオード構造は、両極に関して、前記第１の主面を前記第２の主面から電気的に絶縁する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体チップ。
【請求項５】
前記ダイオード構造は、第１のダイオード（２４）および第２のダイオード（２５）を備えており、前記第１のダイオードおよび前記第２のダイオードが、それぞれの導通方向に関して逆向きである、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の半導体チップ。
【請求項６】
前記キャリアが半導体材料を含んでいる、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の半導体チップ。
【請求項７】
前記ダイオード構造が、前記キャリアの層状ドーピングによって形成されている、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の半導体チップ。
【請求項８】
前記ダイオード構造が、それぞれの導電型に関して交互に並ぶように構成された少なくとも３層の連続する層（２１，２２，２３）を備えている、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の半導体チップ。
【請求項９】
前記キャリアが、凝集力によって前記半導体積層体に接合されている、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の半導体チップ。
【請求項１０】
前記キャリアの側面にパッシベーション層（８）が設けられている、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の半導体チップ。
【請求項１１】
前記パッシベーション層（８）は、赤外スペクトル領域、可視スペクトル領域、または紫外スペクトル領域の放射電磁放射に対して、不透明である、
請求項１０に記載の半導体チップ。
【請求項１２】
複数の半導体チップ（３）を製造する方法であって、
ａ）  第１の主面（１１）と、前記第１の主面とは反対側の第２の主面（１２）とを有するキャリア基板（１０）を形成するステップと、
ｂ）  前記第１の主面と前記第２の主面との間にダイオード構造（２）を形成するステップであって、前記ダイオード構造が、少なくとも電圧の一方の極性に関して、前記第１の主面を前記第２の主面から電気的に絶縁し、前記ダイオード構造が、前記キャリア基板の全側面に延在しており、保護ダイオード（１８）が、前記キャリア（１）に形成されており、かつ、前記第１の主面（１１）と前記ダイオード構造（２）との間に配置されている、前記ステップと、
ｃ）  前記キャリア基板の前記第１の主面に半導体積層体（４００）を配置するステップであって、前記半導体積層体が、放射を生成するための活性領域（４０）を有し、前記活性領域（４０）が、前記ダイオード構造（２）によって前記第２の主面（１２）から電気的に絶縁される、前記ステップと、
ｄ）  前記半導体積層体を有する前記キャリア基板を複数の半導体チップに個片化するステップと、
を含んでいる、方法。
【請求項１３】
ステップｂ）がステップｄ）の前に実行される、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ステップｂ）がステップｄ）の後に実行される、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記ダイオード構造が、前記キャリア基板の全面ドーピングによって形成される、
請求項１２から請求項１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記半導体積層体が成長基板の上に堆積され、ステップｃ）の後に前記成長基板が除去される、
請求項１２から請求項１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
ステップｂ）において、前記半導体積層体が前記キャリア基板の上にエピタキシャルに堆積される、
請求項１２から請求項１５のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、キャリア基板と、キャリア基板から形成されるキャリアを有する半導体チップと、半導体チップの製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードなどのオプトエレクトロニクス半導体チップの場合、例えば個々の活性化を目的として、半導体チップが取り付けられている実装要素から半導体チップの放射生成領域が電気的に絶縁されていることが望ましいことがある。しかしながら、電気絶縁体はしばしば比較的低い熱伝導率を示すので、このような材料を放射生成領域と実装要素との間に配置すると、動作時に発生する廃熱の効率的な放散が妨げられる。結果として、性能が低下したり寿命が短くなることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】I. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63 (16), 18 October 1993, 2174 - 2176
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願の１つの目的は、電気的絶縁と同時に効率的な熱放散を達成することである。さらなる目的は、効率的な半導体チップを簡単かつ高い信頼性で製造できる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、独立請求項の主題によって達成される。構造形態およびさらなる発展形態は、従属請求項の主題を構成する。
【０００６】
一実施形態によると、半導体積層体のキャリア基板は、第１の主面と、第１の主面とは反対側の第２の主面とを備えている。第１の主面と第２の主面との間にダイオード構造が形成されており、このダイオード構造は、少なくとも電圧の一方の極性に関して第１の主面を第２の主面から電気的に絶縁している。
【０００７】
言い換えれば、第１の主面に垂直に延びる方向における電流の流れは、少なくとも一方向においてはダイオード構造によって止まる。
【０００８】
キャリア基板は、少なくとも一方の極性に関して、第１の主面上の任意の点と第２の主面上の任意の点との間に、これらの点をキャリア基板を貫いて接続する電流経路が存在しないように構成されていることが好ましい。
【０００９】
ダイオード構造は、特に、第１の主面に平行または実質的に平行に延びる平面において、キャリア基板の領域全体にわたり形成されていることが好ましい。したがって、キャリア基板の平面視において、ダイオード構造はパターニングされておらず、キャリア基板の横方向範囲全体にわたり延在している。
【００１０】
キャリア基板は、複数の半導体チップの製造時、特に半導体チップに個片化する前に、キャリア基板上に半導体積層体が配置または形成されるように、設計されていることが好ましい。第１の主面に配置される半導体積層体は、ダイオード構造によって、キャリア基板の第２の主面から電気的に絶縁されている。
【００１１】
好ましい構造形態においては、ダイオード構造は、特に、表面全体にわたり、両方の極性に関して第１の主面を第２の主面から絶縁している。したがって、電気的絶縁は両方向であり、電圧の極性には無関係である。
【００１２】
さらなる好ましい構造形態においては、ダイオード構造は、第１のダイオードおよび第２のダイオードを備えている。これら第１のダイオードおよび第２のダイオードは、垂直方向に互いに上下に位置するように配置されていることが好ましい。第１のダイオードおよび第２のダイオードは、それぞれの導通方向に関して逆向きであることが好ましい。
【００１３】
さらなる好ましい構造形態においては、キャリア基板は、好ましくは単結晶の半導体材料を含んでいる。半導体材料は、比較的高い熱伝導率を特徴とする。シリコン、ゲルマニウム、またはガリウムヒ素が特に適している。
【００１４】
さらなる好ましい発展形態においては、ダイオード構造は、キャリア基板の層状ドーピング（layered doping）によって形成されている。キャリア基板の層とは、この場合、一般に垂直方向に互いに上下に位置するように配置されているキャリア基板の領域を意味するものと理解されたい。
【００１５】
ダイオード構造は、互いに異なる導電型の少なくとも２層を備えていることが好ましい。したがって、ダイオードの形のｐｎ接合部が簡単に具体化される。
【００１６】
第１の主面を第２の主面から電気的に絶縁するために、ダイオード構造は、原理的には垂直方向における任意の位置に配置することができる。したがって、ダイオード構造は、第１の主面もしくは第２の主面またはその両方から垂直方向に隔てて配置することができる。
【００１７】
さらには、ダイオード構造のドープ層のうちの１層が、キャリア基板の第１の主面または第２の主面に直接隣接していることができる。第１の主面に隣接するドープ層は、例えば、電気的接触を目的として設けることもできる。
【００１８】
さらなる好ましい発展形態においては、ダイオード構造は、それぞれの導電型に関して交互に並ぶように構成された少なくとも３層の連続する層（例えばｐｎｐ積層体またはｎｐｎ積層体の形）を備えている。結果として、導通方向が互いに逆向きである直列接続された２つのｐｎ接合部が簡単に実施される。ダイオード構造のドープ層は、互いに直接隣接していることができる。さらに、垂直方向におけるダイオードの数を増やすことによって、非導通方向における破壊電界強度を高めることが可能である。
【００１９】
キャリア基板の少なくとも１層を、名目上はドープしない（nominally undoped）ものとすることができる。特に、名目上ドープされない層を、少なくとも２層のドープ層の間に配置することができ、したがってこれらのドープ層は互いに隔てられる。
【００２０】
好ましい構造形態においては、キャリア基板に保護ダイオードが形成されている。キャリア基板は、半導体チップのキャリアとして設けられる領域それぞれに保護ダイオードを備えていることが好ましい。保護ダイオードは、このようなキャリアを有する半導体チップを、静電放電（ＥＳＤ）に起因する損傷から保護することができる。保護ダイオードは、第１の主面とダイオード構造との間に配置されていることが好ましい。
【００２１】
実施形態によると、好ましくはオプトエレクトロニクス半導体チップは、半導体積層体を有する半導体本体と、第１の主面と第１の主面とは反対側の第２の主面とを有するキャリアと、を備えている。半導体本体は、キャリアの第１の主面に配置されている。第１の主面と第２の主面との間にダイオード構造が形成されており、このダイオード構造は、少なくとも電圧の一方の極性に関して、第１の主面を第２の主面から電気的に絶縁している。
【００２２】
半導体積層体は、コヒーレントな放射、部分的にコヒーレントな放射、またはインコヒーレントな放射を生成することを目的とする活性領域を備えていることが好ましい。半導体チップは、特に、ルミネセンスダイオード（例えば発光ダイオードまたはレーザダイオード）の形をとることができる。これに代えて、またはこれに加えて、半導体チップは、放射受信器の形をとることもできる。
【００２３】
半導体チップの動作時に発生する熱は、キャリアを介して放散させることができる。さらに、活性領域は、キャリアの第２の主面に印加される電位から、ダイオード構造によって電気的に絶縁されている。
【００２４】
半導体本体の半導体積層体は、成長基板の上に、例えばＭＯＣＶＤまたはＭＢＥによってエピタキシャルに堆積されていることが好ましい。
【００２５】
異なる構造形態においては、キャリアが半導体積層体の成長基板である。
【００２６】
代替の異なる構造形態においては、キャリアは成長基板とは異なる。キャリアは、特に、半導体積層体を機械的に安定させる役割を果たし、したがって成長基板はもはや必要なく、除去することができる。
【００２７】
成長基板が除去された半導体チップは、薄膜半導体チップとも称する。薄膜半導体チップ、特に、薄膜発光ダイオードチップは、特に、以下の特徴的な形状構造によって区別される。
−  放射を生成するエピタキシャル積層体の第１の主面（キャリアに面している主面）に、反射層が堆積または形成されており、この反射層が、エピタキシャル半導体積層体において生成される電磁放射の少なくとも一部分を反射してエピタキシャル半導体積層体に戻す。
−  エピタキシャル積層体の厚さは、２０μｍ以下の範囲、特に１０μｍ以下の範囲である。
−  エピタキシャル積層体は、少なくとも一面が混合構造（intermixing structure）を備える少なくとも１層の半導体層を含んでおり、この混合構造によって、理想的にはエピタキシャル積層体における近似的に光のエルゴード分布につながり、すなわち、この構造は、実質的にエルゴード的確率過程である散乱挙動を示す。
【００２８】
薄膜発光ダイオードチップの基本的な原理は、例えば非特許文献１に記載されており、この点に関するこの文書の開示内容は、参照によって本明細書に組み込まれている。
【００２９】
薄膜発光ダイオードチップは、ランバート面の発光体の良好な近似であり、したがって、ヘッドライトにおける用途に特に適している。
【００３０】
キャリアは、凝集力によって半導体積層体に接合されている（cohesively bonded）ことが好ましい。凝集力によって接合される接合部の場合、接合部要素（好ましくはあらかじめ作製される）は、原子間力もしくは分子間力またはその両方によって互いに保持されている。凝集力によって接合される接合部は、例えば、接合層（例：接着剤層またははんだ層）によって達成することができる。一般には、接合部を分離するには、接合層、もしくは接合部要素の少なくとも一方、またはその両方の破壊を伴う。
【００３１】
好ましい構造形態においては、キャリアの１つの側面に、パッシベーション層が設けられている。このようにすることで、半導体チップの実装時に、例えばはんだまたは導電性接着剤によってダイオード構造の望ましくない電気的迂回路が形成される危険性を回避することができる。さらに、電磁放射、特に、エネルギがキャリアのギャップエネルギを超える放射（例えば赤外スペクトル領域、可視スペクトル領域、または紫外スペクトル領域の放射）に対して、不透明（特に、吸収性）であるように、パッシベーション層を構成することも好ましい。したがって、放射によって引き起こされる光伝導に起因するダイオード構造の電気抵抗の望ましくない低下を、防止する、または少なくとも低減することができる。これとは異なる形態として、キャリアの側面を裸の状態とし、キャリアの製造を単純化することができる。
【００３２】
複数の好ましくはオプトエレクトロニクス半導体チップを製造する方法においては、一実施形態によると、第１の主面と、第１の主面とは反対側の第２の主面とを有するキャリア基板を形成する。第１の主面と第２の主面との間にダイオード構造を形成し、このダイオード構造は、少なくとも電圧の一方の極性に関して、第１の主面を第２の主面から電気的に絶縁する。キャリア基板の第１の主面に、半導体積層体を配置する。半導体積層体を有するキャリア基板を複数の半導体チップに個片化する。個片化するとき、各半導体チップのキャリアがキャリア基板から得られ、キャリアの上に半導体本体が配置されている。
【００３３】
異なる形態においては、ダイオード構造は、個片化の前に、特に、半導体積層体を配置する前に形成される。したがって、半導体チップは、個片化を実行するときにすでにダイオード構造を備えている。したがって、半導体積層体をキャリアの第２の主面から電気的に絶縁するダイオード構造を、すべての半導体チップに簡単に設けることができる。
【００３４】
代替の異なる形態においては、ダイオード構造は、個片化の後まで形成されない。この場合、半導体積層体がキャリアの第２の主面から電気的に絶縁される必要のある半導体チップのみに、ダイオード構造を設けることが可能である。
【００３５】
好ましい構造形態においては、ダイオード構造は、キャリア基板の全面ドーピング（full-surface doping）によって形成される。これは、合金化、拡散、またはインプランテーションによって行うことができる。全面ドーピングを形成する場合、例えば横方向パターニングのためのフォトリソグラフィのマスキングを省くことが可能である。
【００３６】
異なる形態においては、半導体積層体を成長基板の上に堆積させ、キャリア基板上に配置した後、成長基板を除去する。
【００３７】
代替の異なる形態においては、半導体積層体をキャリア基板の上にエピタキシャルに堆積させる。したがって、キャリア基板が成長基板としての役割を果たす。
【００３８】
上述したキャリア基板は、本方法に特に適している。さらに、本方法は、上述した半導体チップを製造するのに特に適している。したがって、キャリア基板または半導体チップに関連して記載した特徴は本方法にもあてはまり、逆も同様である。
【００３９】
さらなる特徴、有利な構造形態、および有利な態様は、図面を参照しながらの例示的な実施形態の以下の説明によって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】キャリア基板の第１の例示的な実施形態の概略的な断面図
【図２】キャリアを有する半導体チップの第１の例示的な実施形態を示す概略的な断面図
【図３】キャリアを有する半導体チップの第２の例示的な実施形態を示す概略的な断面図
【図４】キャリアを有する半導体チップの第３の例示的な実施形態を示す概略的な断面図
【図５Ａ】キャリア基板の第２の例示的な実施形態の一部分を示す概略的な平面図
【図５Ｂ】キャリア基板の第２の例示的な実施形態の一部分を示す断面図
【図６】半導体チップの第４の例示的な実施形態の概略的な断面図
【図７】部品の第１の例示的な実施形態を示す概略的な断面図
【図８】部品の第２の例示的な実施形態を示す概略的な断面図
【図９Ａ】複数の半導体チップを製造する方法の例示的な実施形態の説明に供する、中間段階の概略的断面図
【図９Ｂ】複数の半導体チップを製造する方法の例示的な実施形態の説明に供する、中間段階の概略的断面図
【図９Ｃ】複数の半導体チップを製造する方法の例示的な実施形態の説明に供する、中間段階の概略的断面図
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図面において、同じ要素、類似する要素、または同じ機能の要素には、同じ参照数字を付してある。図面と、図面に示した要素間の互いのサイズの比率は、正しい縮尺ではないものとみなされたい。むしろ、便宜上、または深く理解できるようにする目的で、個々の要素を誇張した大きな縮尺で示してある。
【００４２】
図１は、キャリア基板の第１の例示的な実施形態を概略的な断面図として示している。キャリア基板１０は、垂直方向には、第１の主面１１と、第１の主面に平行に延びる第２の主面１２との間に延在している。
【００４３】
主面の間にダイオード構造２が形成されており、このダイオード構造は、横方向にはキャリア基板１０の表面全体にわたり延在している。
【００４４】
ダイオード構造２は、第１の層２１と、第２の層２２と、第３の層２３とを備えている。第１の層は、キャリア基板の第１の主面を形成している。第１の層２１および第３の層２３は、例えばそれぞれｐ導電型にドープされているのに対して、第２の層２２はｎ導電型にドープされている。これらの層の間のｐｎ接合部は、それぞれ第１のダイオード２４および第２のダイオード２５を形成している。ダイオード２４，２５は、それぞれの導通方向に関して逆向きである。キャリア基板１０の残りの部分は、ドープする、またはドープしないことができる。
【００４５】
ダイオード構造２によって、第１の主面１１と第２の主面１２が互いに電気的に絶縁されており、この電気的絶縁は、印加される電圧の極性とは無関係にダイオード２４，２５によって達成される。
【００４６】
キャリア基板１０は、半導体材料をベースとしていることが好ましく、適切な材料の例は、シリコン、ゲルマニウム、またはガリウムヒ素である。
【００４７】
上述した例示的な実施形態においては、ダイオード構造は、導電型が交互に並ぶ、直接隣接する一連の層によって形成されている。このバリエーションとして、少なくとも２層のドープ層の間に、名目上はドープされていない層を配置することもできる。さらに、ダイオード構造は、３つ以上のダイオードを備えていることもでき、これらのダイオードは直列に相互接続されていることが好ましい。
【００４８】
図２は、例えばＬＥＤ半導体チップとして構築されている半導体チップの第１の例示的な実施形態を、概略的な断面図として示している。半導体チップ３は、半導体チップ３の製造時に、図１に関連して説明したように構築されているキャリア基板から得られるキャリア１を備えている。
【００４９】
半導体チップ３は半導体本体４を備えている。半導体本体を形成している半導体積層体は、放射を生成する目的で設けられている活性領域４０を備えており、この活性領域４０は第１の半導体層４１と第２の半導体層４２との間に配置されている。
【００５０】
エピタキシャル半導体本体４の成長基板は除去されており、したがって図２には示していない。したがって、半導体チップ３は薄膜半導体チップとして形成されており、薄膜半導体チップのキャリア１にダイオード構造２が組み込まれている。
【００５１】
半導体本体４は、接合層６（例えばはんだ層または接着剤層）によって、キャリアの第１の主面１１に機械的かつ導電的に接続されている。
【００５２】
半導体チップ３の動作時、半導体チップ３の第１のコンタクト５１と第２のコンタクト５２の間に外部電圧を印加することによって、異なる側から活性領域４０に電荷キャリアを注入することができ、電荷キャリアが活性領域４０において再結合して放射が放出される。
【００５３】
第１のコンタクト５１はキャリア１の第１の主面１１に形成されており、したがって電荷キャリアはキャリア１の第１の層２１を介して半導体本体４に注入される。キャリア１を電流が流れるにもかかわらず、ダイオード構造２を使用することで、キャリアの第２の主面１２に対する電気的絶縁を達成することが可能である。
【００５４】
さらに、キャリア１は、特に、サファイアなどの電気的絶縁材料のキャリアと比較して、高い熱伝導率であることを特徴とし、したがって、半導体チップ３の動作時、半導体本体４において発生する廃熱を半導体本体から効率的に放散させることができる。
【００５５】
半導体本体４とキャリア１との間にはミラー層７が配置されている。好ましくは金属のミラー層は、活性領域において生成されてキャリア１の方向に放出される放射を反射することを目的としており、したがって放射のこの部分は、キャリア１とは反対側の半導体本体４の放射出口面４５を通じて出ることができる。可視スペクトル領域においては、ミラー層７には例えば銀またはアルミニウムが適しているのに対して、赤外スペクトル領域においては、金が高い反射率を示す。
【００５６】
この例示的な実施形態においては、キャリア１を横方向において画成しているキャリアの側面１３は、裸の状態である。したがって、キャリア基板を個片化するときに生じる側面１３を被覆する必要はない。しかしながらその一方で、半導体チップ３を実装するときにダイオード構造２の望ましくない電気的迂回路が形成されることに対する保護を提供するため、例えばパッシベーション層の形の被覆を設けることも可能である。
【００５７】
図３に示した半導体チップの第２の例示的な実施形態は、図２に関連して説明した第１の例示的な実施形態に実質的に対応する。第１の例示的な実施形態と異なる点として、キャリア１が、ただ１つのダイオードを有するダイオード構造２を備えている。導通方向に関しては、このダイオードは、コンタクト５１，５２に動作電圧が印加された場合に非導通方向の向きとなるように構成されている。したがって、第１の主面１１は、一方の極性に関してキャリア１の第２の主面１２から電気的に絶縁されている。さらに、第１の例示的な実施形態とは異なり、第１のコンタクト５１が第１の半導体層４１の上に配置されている。したがって、キャリア１とは無関係に電荷キャリアを第１のコンタクトによって第１の半導体層に注入することができる。
【００５８】
図４は、半導体チップの第３の例示的な実施形態を概略的な断面図として示している。図２および図３に関連して説明した例示的な実施形態とは異なり、キャリア１が半導体本体４の半導体層の成長基板を形成している。したがって、半導体本体は、凝集力によってキャリア１に接合されているのではなく、キャリア上にエピタキシャルに堆積している。放射出口面４５から出る放射出力を高めるため、例えばブラッグミラーの形のミラーを半導体本体４に形成することができる（明示的には図示していない）。
【００５９】
図５Ａおよび図５Ｂは、第２の例示的な実施形態によるキャリア基板の一部分を示している。この部分は、半導体本体のキャリアとして意図されているキャリア基板１０の領域に対応する。キャリア基板は、好ましくは行列状に配置された複数のこのような領域を備えていることが好ましい。
【００６０】
キャリア基板１０は、ダイオード構造２に加えて保護ダイオード１８を備えている。保護ダイオードは、第１の主面１１とダイオード構造２との間にキャリア基板１０に形成されている。保護ダイオード１８は、第１のサブ領域１８１と第２のサブ領域１８２とによって形成されている。これらのサブ領域は導電型に関して互いに異なっており、したがってサブ領域の間にｐｎ接合部が形成されている。第２のサブ領域１８２は第１のサブ領域１８１によって完全に囲まれている。
【００６１】
第１の主面１１には絶縁層１７が設けられている。絶縁層は、例えば、酸化物（例：酸化ケイ素）、窒化物（例：窒化ケイ素）、または酸窒化物（例：酸窒化ケイ素）を含んでいる、またはこのような材料からなることができる。絶縁層１７は、第１の開口部１９１および第２の開口部１９２を備えている。キャリア基板１０の平面視において、第１の開口部１９１は第２のサブ領域１８２と重なっており、第２の開口部１９２は第１のサブ領域１８１と重なっている。絶縁層の上には第１の島状部１５および第２の島状部１６が配置されており、これらの島状部は、それぞれ、開口部を通じて第２のサブ領域１８２および第１のサブ領域１８１に導電接続されている。
【００６２】
ダイオード構造２は、キャリア基板１０の第２の主面１２に隣接している。しかしながらこれとは異なる形態として、ダイオード構造を第２の主面から隔てることもできる。
【００６３】
図６は、半導体チップの例示的な実施形態を示しており、この半導体チップのキャリアは図５Ａおよび図５Ｂに関連して説明した例示的な実施形態によるキャリア基板から形成されている。図２に関連して説明したように、半導体本体４は接合層６を使用してキャリア１に取り付けられている。半導体本体４は凹部４７を備えており、この凹部４７は、キャリア１から第１の半導体層４１および活性領域４０を貫いて第２の半導体層４２に達している。活性領域４０の電気的短絡を防止するため、凹部４７の側面は絶縁層４８によって覆われている。半導体本体４とキャリア１との間には第１の端子層４３が配置されており、この第１の端子層４３は、キャリアに面する第１の半導体層４１に隣接しており、第１の半導体層４１に導電接続されている。第１の端子層４３の上には、半導体チップ３の第１のコンタクト５１が配置されている。第２の半導体層４２は、凹部４７を貫いて延在している第２の端子層４４に導電接続されている。
【００６４】
第１の端子層４３は、半導体本体４と第２の端子層４４との間に部分的に延在している。端子層４３，４４の間には、電気的短絡を防止するための絶縁層４８が設けられている。第２の端子層４４の上には第２のコンタクト５２が設けられている。したがって、半導体チップ３との電気的接触は、半導体本体４から横方向に隔てて配置されている２つのコンタクト５１，５２によって形成されている。半導体本体の放射出口面４５には電気コンタクトが存在しておらず、したがって放射出口面がコンタクトの陰になることが防止されている。
【００６５】
取り出される放射出力を増大させるため、放射出口面４５にはパターニング４６（例えば粗面化部）が設けられている。
【００６６】
コンタクト５１，５２は、さらに保護ダイオード１８にも接続されている。活性領域４０と保護ダイオード１８は、それぞれの導通方向に関して逆並列に相互接続されている。第２のコンタクト５２に隣接する第２の半導体層４２を例えばｎ導電型とし、第１のサブ領域１８１をｐ導電型とする、またはこの逆とすることができる。活性領域４０に対して非導通方向に電圧が印加された場合、保護ダイオードを介して電荷キャリアを逃がすことができる。したがって、保護ダイオードは、半導体チップ３、特にキャリア１に、半導体チップの一部として組み込まれており、この保護ダイオードは、静電放電による損傷から半導体本体を保護する。
【００６７】
第１のコンタクト５１は、第１の端子層４３と、接合層６と、第１の島状部１５とを介して、保護ダイオード１８の第２のサブ領域１８２に接続されている。第２のコンタクト５２は、第２の端子層４４と、接合層６と、第２の島状部１６とを介して、保護ダイオード１８の第１のサブ領域１８１に導電接続されている。電気的短絡を防止するため、第１の端子層４３に接続されているサブ層４３１と第２の端子層４４との間に空間８５が形成されている。
【００６８】
キャリア１の側面１３にはパッシベーション層８が設けられている。したがって、半導体チップ３の実装時に、例えばはんだまたは導電性接着剤によってダイオード構造２に電気的短絡が発生する危険性が減少する。さらに、パッシベーション層は放射に対して不透明（特に吸収性）であり、したがって、放射によって引き起こされる光伝導に起因するダイオード構造２の電気抵抗の低下を、回避する、または少なくとも低減することができる。絶縁層１７に関連して記載した材料それぞれは、パッシベーション層に特に適しており、例えば窒化ケイ素は、紫外スペクトル領域および可視スペクトル領域の放射に対して比較的低い透過率を示す。当然ながら、説明した他の例示的な実施形態による半導体チップにも、パッシベーション層８を設けることができる。
【００６９】
図７は、部品の第１の例示的な実施形態を概略的な断面図として示している。この部品９の半導体チップ３は、特に、上述した例示的な実施形態に関連して説明したように構成することができる。
【００７０】
表面実装可能な部品（表面実装デバイス：ＳＭＤ）９は、第１の端子導体９１および第２の端子導体９２を有するリードフレームを囲んでいるパッケージボディ９０（package body）を備えている。パッケージボディは、例えばプラスチック成形体の形をとることができる。
【００７１】
パッケージボディ９０はさらに熱端子導体９３（thermal terminal conductor）を囲んでいる。熱端子導体９３は、例えば金属（例：銅）を含んでいる。半導体チップ３は熱端子導体の上に実装されている。半導体チップ３のコンタクト５１，５２は、接続リード線９４（例えばワイヤボンディング接続）を介して端子導体９１，９２に導電接続されている。ワイヤボンディング接続に代わる方法として、例えば、はんだバンプ、ビア、プレーナ（planar）、層状コンタクト構造、または「キャスタレーション」を使用する接触形成法を使用することもできる。
【００７２】
半導体チップ３は、好ましくは電気絶縁性の反射層９８によって横方向に囲まれており、反射層９８は、例えば、反射性粒子（例：酸化チタン粒子）を備えたプラスチック（例：エポキシドまたはシリコン）からなる。これによって、半導体チップの放射出口面４５から全体的に放出される放射出力を大幅に増大させることができる。さらに、反射層は、半導体チップの外側からキャリア１に取り込まれる光子によってダイオード構造２の導電率が増大することで、ダイオード構造によって提供される電気絶縁性が損なわれることを防止する。
【００７３】
パッケージボディ９０は、端子領域９６を備えた実装基板９５の上に配置されている。実装基板は、例えば、プリント基板（ＰＣＢ）または金属コアプリント基板（ＭＣＰＣＢ）の形をとることができる。
【００７４】
端子導体９１，９２は、それぞれ端子領域９６に導電接続されている。さらに、熱端子導体９３も端子領域に結合することができる。これにより、周囲への出力放散を改善することができる。しかしながら、熱端子導体９３および熱端子導体９３に隣接する端子領域は、端子導体９１，９２とは異なり、半導体チップ３との電気的接触を形成する役割を果たすのではなく、半導体チップからの熱を効率的に放散させる役割を果たす。放射を生成する目的で設けられている半導体チップ３の活性領域は、ダイオード構造２によって実装基板９５から電気的に絶縁されている。
【００７５】
図８は、部品の第２の例示的な実施形態を断面図として概略的に示している。第１の例示的な実施形態とは異なり、この部品９はモジュールの形をとり、複数の半導体チップ３が実装基板９５の上にパッケージングされない状態で実装されている。
【００７６】
端子領域９６を電気的に絶縁するため、実装基板９５と端子領域９６との間に絶縁層９７が設けられている。絶縁層９７は、たとえ導電性の実装基板（例えば金属基板）の場合にも半導体チップ３との電気的接触を個別に形成できるようにする。これとは異なる形態として、半導体チップの少なくとも一部を電気的に相互接続（例えば並列接続または直列接続）することができる。
【００７７】
これに対して、半導体チップ３を実装基板９５に直接取り付けることができ、なぜなら半導体チップの活性領域の電気的絶縁が半導体チップのダイオード構造２によって確保されているためである。したがって、半導体チップと実装基板との間の絶縁層を省くことが可能であり、したがって、熱抵抗が減少し、半導体チップからの熱放散が改善される。
【００７８】
図９Ａ〜図９Ｃは、複数の半導体チップを製造する方法の例示的な一実施形態を示す、中間段階の概略的断面図である。一例として、図２に関連して説明したように具体化される半導体チップが製造される。
【００７９】
図９Ａに示したように、ダイオード構造２を有するキャリア基板１０を形成する。図を簡略化するため、キャリア基板１０の１つの領域のみを示してあり、製造時にこの領域から半導体チップのただ１つのキャリアが得られる。
【００８０】
第１の半導体層４１と第２の半導体層４２との間に配置される、放射を生成することを目的とする活性領域４０を有する半導体積層体４００を、成長基板４９の上に、例えばＭＯＶＰＥまたはＭＢＥによってエピタキシャルに堆積させる。
【００８１】
キャリア基板１０の全面ドーピングによってダイオード構造２を形成する。キャリア基板１０のドープ層は、例えば、合金化、拡散、インプランテーションのうちの少なくとも１つによって形成することができる。
【００８２】
図９Ｂに示したように、半導体積層体４００を、接合層６によってキャリア基板１０に機械的に安定的に接合する。接合した後、キャリア基板が半導体積層体を機械的に安定させる役割を果たし、したがって半導体積層体の成長基板を除去することができる。除去は、例えばコヒーレントな放射によって（例：レーザリフトオフ法を使用して）、あるいは機械的に（例：研削、ラッピング、または研磨によって）、あるいは化学的に（例：湿式化学エッチングまたは乾式化学エッチングによって）、行うことができる。
【００８３】
第１の半導体層４１との電気的接触を形成するため、半導体積層体を部分的に除去し、キャリア基板１０の第１の主面１１を露出させる。電気コンタクト５１，５２を、例えば蒸着またはスパッタリングによって堆積させることができる。
【００８４】
半導体チップを個片化するため、半導体積層体４００をキャリア基板１０と一緒に分割し、それぞれが１つの半導体本体４と１つのキャリア１を備えた半導体チップ３を得る。個片化は、例えばコヒーレントな放射によって（例：レーザ分離法によって）、あるいは機械的に（例：ソーイング、破断（breaking）、または分割（splitting）によって）、あるいは化学的に（例：湿式化学エッチングまたは乾式化学エッチングによって）、行うことができる。図９Ｃは、完成した半導体チップを示している。
【００８５】
説明した例示的な実施形態とは異なる形態として、半導体積層体４００をキャリア基板１０の上に配置した後に、ダイオード構造２の形成を行うこともできる。特に、半導体チップに個片化した後にダイオード構造の形成を行うこともできる。このようにすることで、半導体本体４をキャリア１の第２の主面１２から電気的に絶縁する必要のある半導体チップのみにおいて、ダイオード構造を形成することができる。さらには、キャリア基板１０が半導体積層体４００の成長基板としての役割を果たすこともできる。この場合、成長基板以外のキャリアに移載するステップを省くことが可能である。
【００８６】
上述した方法では、ダイオード構造を形成することによって、熱抵抗が大きく増大することなく、半導体チップの半導体本体４を半導体チップの実装面から電気的に絶縁することができ、なぜなら、例えばｐｎ接合部における電気的絶縁性の空乏ゾーンによって生じる熱伝導率の減少はわずかであるためである。
【００８７】
本特許出願は、独国特許出願第１０２０１１０１１３７８．９号の優先権を主張し、この文書の開示内容は参照によって本明細書に組み込まれている。
【００８８】
ここまで、本発明について例示的な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はこれらの例示的な実施形態に限定されない。本発明は、任意の新規の特徴および特徴の任意の組合せを包含しており、特に、請求項における特徴の任意の組合せを含んでいる。これらの特徴または特徴の組合せは、それ自体が請求項あるいは例示的な実施形態に明示的に記載されていない場合であっても、本発明に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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